新しい抗ウイルス戦略をめざしたヘルペスウイルス遺伝子発現制御因子の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14021031
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 川口 寧 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60292984)
• Keywords: HSV / UL13 / EBV / BGLF4 / cdc2 / 二量体 / hERR1

Research Abstract

本研究の目的は、ヒトに様々な疾患を引き起こす単純ヘルペスウイルス(HSV)およびEpstein-Barrウイルス(EBV)感染直後に発現する制御因子およびウイルス特異プロテインキナーゼの機能発現機構を、主に宿主細胞機構との相互作用の観点より解析し、新たな抗ウイルス剤開発や抗ウイルス戦略構築に向けての基礎的な知見を蓄積することにある。本年度の成果は以下の通りである。
HSV PKのUL13に代表されるウイルスプロテインキナーゼファミリー(conserved herpesvirus protein kianse : CHPK)による標的因子EF-1δのリン酸化部位を同定した。その結果、CHPK (HSV UL13 ＆ EBV BGLF4)と宿主プロテインキナーゼcdc2によるEF-1δのリン酸化部位は同一であり133番目のセリン残基(Ser-133)であった。また、casein kinase IIβの209番目のセリン残基(Ser-209)はcdc2によってリン酸化されることが報告されているが、UL13はSer-209をin vitroにおいてリン酸化した。以上の結果は、CHPKとcdc2が標的因子の同一アミノ酸残基をリン酸化しうることを示しており、ヘルペスウイルスがコードするCHPKの存在意義が宿主プロテインキナーゼcdc2の模倣であることを示唆している。
EBVの制御因子EBNA-LPはEBVがB細胞に感染した際に最初に発現する制御因子であり、EBVによるB細胞の不死化に大きな役割を果たしているco-activatorであることが知られている。本年度は、EBNA-LPの機能発現機構をさらに詳細に解析した結果、EBNA-LPが二量体を形成することが明らかになった。また、EBNA-LPの二量体形成には、EBNA-LPのW2ドメインに存在する保存領域CR2が必須であった。CR2領域は、EBNA-LPの核および核マトリックス局在、さらには、EBNA-LPのco-activator機能にも必須な部位である。以上より、EBNA-LPのCR2領域は、EBNA-LPの局在、co-activator機能、蛋白質複合体形成を制御する多機能部位であり、EBNA-LPの機能発現に中心的な役割を果たしているドメインであることが示唆された。
EBNA-LPと相互作用する宿主因子のさらなる同定を目的として、酵母を用いたtwo-hybrid screeningを行った。その結果、宿主転写因子であるhERR1(human estrogen-related receptor 1)を同定した。hERR1が結合する部位をマッピングしたところ、EBNA-LPのY2ドメインに存在する2つの保存されたロイシン(Leu-78 and -82)であることが明らかになった。Y2ドメインは、EBVによる細胞の不死化に大きな役割を果たしているドメインであり、EBNA-LPとhERR1との相互作用がEBVによる細胞の不死化に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] M.Tanaka et al.: "The Conserved region CR2 of Epstein-Barr Virus Nuclear Antigen Leader Protein Is a Multifunctional Domain that mediates Self-Association As Well As Nuclear Localization and Nuclear Matrix Association"Journal of Virology. 76. 1025-1032 (2002)
• [Publications] Y.Kawaguchi et al.: "Conserved Protein Kinases Encoded by Herpeaviruses and a Cellular Protein Kinase Cdc2 Target the Same Phosphorylation Site In Eukaryotic Elongation Factor 1δ"Journal of Virology. 77. 2359-2368 (2003)
• [Publications] M.Igarashi et al.: "Physical interaction of Epstein-Ban Virus (EBV) nuclear antigen leader protein (EBNA-LP) with human estrogen-related receptor 1 (hERR1): hERR1 interacts with a conserved domain of EBNA-LP that is critical for EBV-induced B-cell immortalization"Journal of General Virology. 84. 319-327 (2003)
• [Publications] G.Matsuda et al.: "Epstein-Barr virus (EBV) nuclear antigen leader protein (EBNA-LP) forms complexes with a cellular anti-apoptosis protein bcl-2 or its EBV counterpart BHRF1 through HS1-associated protein X-1"Microbiology and Immunology. 49. 91-99 (2003)
• [Publications] K.Kato et al.: "Characterization of the regulatory function of the Marek's disease virus serotype 1 ICP22 homologue"Veterinary Microbiology. 85. 305-313 (2002)